Фамилия Винтулькин — редкий пример того, как прозвище, образованное с помощью насмешливого суффикса, закрепилось в официальном родовом имени. В основе лежит прозвище Винтулька, которое, скорее всего, дали человеку непоседливому, вертлявому, «винтом» — такое сравнение в русских говорах применяли к тому, кто не сидит на месте. Суффикс -ульк- придаёт слову именно пренебрежительно-шутливый оттенок, что типично для деревенских прозвищ: так могли называть не столько за профессию, сколько за манеру поведения.

Однако связь с профессией тоже возможна. Слово «винт» многозначно: это и плотницкий инструмент, и деталь механизма. В XX веке у слова появилось ещё одно значение — на армейском сленге красноармейцы называли винтом винтовку. Если прозвище возникло в военной среде, Винтулькой могли прозвать солдата, который не расставался с оружием или ловко с ним обращался. Но всё же первая версия — про характер — выглядит правдоподобнее: прозвища от черт характера встречаются гораздо чаще, чем от оружейного жаргона.

В словообразовательном плане фамилия следует стандартной русской модели: к основе Винтульк- добавляется притяжательный суффикс -ин, указывающий на принадлежность «чей?» — сын Винтульки. Такая модель типична для северных и центральных областей России, где фамилии на -ин широко распространены. Среди однокоренных фамилий — Винтов, Винтиков, Винтухов, но Винтулькин стоит особняком из-за редкого суффикса, который сразу выдаёт прозвищное, а не «кабинетное» происхождение.

География фамилии узкая: носители Винтулькиных встречаются в основном в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает связь с плотницким ремеслом — в этих регионах издавна работали с деревом. В дореволюционных метрических книгах фамилия не фиксируется, что говорит о её относительно позднем оформлении: скорее всего, она утвердилась уже после отмены крепостного права, когда бывшие крестьяне массово получали фамилии по уличным прозвищам.